集成电路(IC)是现代信息产业和信息社会的基础,IC产业已成为国民经济和国防建设的基础性、战略性产业。目前,中国的IC设计和制造水平同世界先进国家相比存在着很大的差距。因此,IC制造设备的开发对中国集成电路产业的发展具有十分重要的意义。 引线键合技术是现代微电子封装中常用的一种技术。随着芯片集成度的增加和尺寸的减小、芯片引脚间距越来越细密化,微电子封装的精度要求越来越高。引线键合工艺过程的每个步骤都涉及到定位问题,以往这种带有高重复性和智能性的工作只能由人眼来完成,而有些时候对微小尺寸的精确快速测量、形状匹配、颜色辨识等,用人眼根本无法连续稳定地进行。 本文利用机器视觉技术与数字图像处理技术来实现智能IC引线键合机的图像识别系统。本文主要研究内容有: 首先,对IC引线框架的定位设计做了比较全面的研究。针对IC引线框架的左下角和右上角有两个非常明显的圆标志,又由示教系统和位置误差信息,可以推算出圆标志的潜在区域。在每个圆标志的潜在区域里,对采集摄入的数字图像,进行图像预处理、边缘提取得到离散的边缘特征点,然后对其进行改进的霍夫变换得到圆心坐标,从而分别确定两个圆标志的精确位置。 其次,对IC裸芯特征点的定位设计做了深入的研究。一旦引线框架定位了,则IC裸芯特征点的潜在区域也随之确定。在其潜在区域,对图像进行图像增强、平滑滤波、二值化得到二值图像,然后对得到的二值图像进行图像形态处理(先“膨胀”后“腐蚀”),之后采用小连通区域删除方法对干扰小区域的快速删除。在得到几个大的分块区域后,又对区域分块标注进行了深入的研究,能够快速地对每个特征点进行特征提取,从而精确地对IC裸芯进行了定位设计。 最后,本文对键合完成后的键合点进行检测系统的设计。通过图像预处理、键合区分割、各分割区域的形状参数提取,对采集到的键合点的焊区形状、面积等进行分析判断,从而实现全自动检测,从而有效地提高生产效率。 本文研究的图像识别系统对于智能IC引线键合机的研究开发提供了关键技术